【作者】劉瑋姜姍姍張運龍張宏彥李曉林何萬存王志張俊伶

【機構】江西特色林木資源培育與利用2011協同創新中心江西農業大學林學院中國農業大學資源環境與糧食安全研究中心植物-土壤相互作用教育部重點實驗室江西省林木育種中心江西省林業廳

摘要：華北平原是我國北方最重要的糧食主產區之一,過去30年間其糧食產量穩定提高的同時,肥料等生產資料的投入也大幅增加。叢枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌作為一類重要的土壤功能性微生物,研究施肥措施對其群落、功能的影響,在挖掘農田有益微生物的潛在作用方面具有重要意義。本研究采用分子生物學方法測定了華北平原典型集約化農田體系中不同養分用量和投入模式對土壤AM真菌群落的影響。試驗樣地于2007年開始對冬小麥-夏玉米輪作體系進行施肥處理:有機肥(牛糞9 000kg/hm~2)、高量化肥(296.4kg N/hm~2、177.3kg P/hm~2、287.8kg K/hm~2,較當地常規化肥施用量上調25%)、低量化肥(74.1kg N/hm~2、44.3kg P/hm~2、71.9kg K/hm~2,較當地常規化肥施用量下調75%)和不施肥對照,每個處理3次重復,于2011年10月玉米收獲季進行土壤取樣。試驗獲得的31個OTUs主要屬于Glomerales目(球囊霉目)(Glomus Group A/B)及Diversisporales目(多孢囊霉目),其中部分AM真菌類群如Glo12、Aca3、Scutellospora aurigloba(Scut.aurigloba全球盾巨孢囊霉)以及Div2僅在有機肥處理中被檢測到。與其他處理相比,有機肥處理的116bp片段(Glo9/12/13/14;Fun1/2;Rhi1)相對豐度顯著升高,而140bp片段(Uncultured Glomus)(球囊霉屬)則主要受到化肥處理的促進。對于Diversisporales目AM真菌所對應的片段(141、142、169bp),施肥明顯對其有促進作用。4年的肥料施用對土壤AM真菌物種多樣性無顯著影響,施肥處理0–20、20–40、40–60cm深度土壤AM真菌群落的多樣性水平分別為1.14–1.78、1.61–1.84、1.23–2.07,豐富度分別為3.7–7.5、8.0–8.3、5.0–7.3。表明深層土壤是AM真菌重要的庫,多樣性水平并不低,對于維持土壤微生物多樣性水平具有重要作用。本研究發現,p H值是影響表層土壤AM真菌群落分布的主要原因,土壤全氮、全碳、速效磷等肥力因子也是影響表層土壤AM真菌群落分布的重要因子,而深層土壤AM真菌的群落組成與固有的鹽分特征(土壤電導率EC)有著較好的相關性。 

 

基金：國家重點基礎研究發展規劃(2015CB150500)； 國家自然科學基金(31272251,31400523,31400528)； 江西省重點研發計劃重點項目(20161BBF60075)~~；

 

關鍵詞：叢枝菌根真菌; 群落結構; 華北平原; 有機肥; 大田; 玉米;